磁懸浮控制電路板的裝配 磁懸浮制作調(diào)試說明
在安裝前根據(jù)資料中的元件清單清點識別各個元件，區(qū)分有極性和無極性元件。按照元件的大小和高低， 從小到大，從低到高的順序安裝。 1.安裝色環(huán)電阻 色環(huán)電阻沒有極性，安裝前先用萬用表測一下阻值，電阻阻值種類較多，注意避免裝錯。下面放一張 色環(huán)電阻的安裝圖作為參考
2.安裝電容器  控制電路板上有獨石電容，瓷片電容，直插鋁電解電容共三種電容器，獨石電容和瓷片電容不分正負 極，直插鋁電解電容長腳為正，短腳為負。在電解電容的安裝位置處，正極一邊有一個‘+’號。負極一邊 為實心半圓。
安裝的鋁電解電容和瓷片電容 兩個獨石電容
3.安裝二極管 1N4148  二極管管體上有黑環(huán)標記的一端為負極，另一邊為正極 -+
 在電路板上粗線的一邊裝負極
-+
安裝好 8 個二極管
4.安裝發(fā)光二極管 直插的發(fā)光二極管和直插鋁電解電容器類似. 也是長腳為正極，短腳為負極。
 在發(fā)光二極管的安裝位置處印刷有如下圖形。平的一邊是 負極
 +-
套件中分配有兩種顏色的發(fā)光二極管，安裝時不用區(qū)分顏色。
5.安裝 IC 座   安裝時注意 IC 座上有個半圓缺口，要和電路板上印刷的半圓缺口一致
6.安裝三端集成穩(wěn)壓器 78L05
 安裝時有 78L05 有字的一面向鋁電解電容
7.安裝三極管 D882 和 B772 三極管 D882 和 B772 外形相同，卻是兩種不同極性的三極管，D882 為 NPN 型，B772 為 PNP 型。安裝時 務(wù)必根據(jù)元件清單確認兩種三極管的安裝位置，若裝錯很容易引起三極管損壞。
安裝時三極管有字面向上，引腳在適當位置向下折彎 90°，緊貼電路板。
D882
D882 D882
D882
B772
B772
B772
B772
  8.安裝場效應(yīng)管 IRF530
IRF530 的有字面向上，引腳向下彎折 90°緊貼電路板安裝。
9.安裝 3296 精密可調(diào)電阻
  可調(diào)電阻的有字面向上，引腳向下彎 90°。緊貼電路板安裝
 用電阻的剪腳做兩個卡子，固定 3296 可調(diào)電阻，可以方便后面調(diào)試時調(diào)節(jié) 3296 可調(diào)電阻。
10 安裝 DC 座
11.安裝單排母
 剪 3 種單排母，2P 的兩個，3P 的 1 個，5P 的一個，安裝到控制電路板背面。
把三個銅柱安裝上去，控制電路板就算安裝完成了。
磁懸浮線圈電路板的裝配
1.安裝貼片電阻 R1，貼片發(fā)光二極管 LED1-8 注：這些貼片元件為裝飾用，不參與磁懸浮的控制，如果覺得不好看可以空著不裝。 貼片發(fā)光二極管正負極區(qū)分   從正面觀察發(fā)光二極管，會在其負極的一邊看到明顯的標志，標志會是下面圖片上出現(xiàn)的形式：
這個小點 就是標志
這個就是 標志
  從背面觀察發(fā)光二極管，可以看到如下形式
這邊是 正極 這邊是負極 這邊是 正極
這邊是負極
在電路板上貼片發(fā)光二極管的安裝位置處有一個‘+’表示正極
2.安裝排針 單排的彎針和單排指針都裝到電路板的背面，把三個短路帽裝到彎針上。
3.安裝霍爾傳感器和電磁鐵線圈 電磁鐵線圈的安裝方向，從線圈中心引出銅線的一面朝上。背面用 M3*6 的螺絲固定到電路板上。四 個線圈的上下方向相同。先只裝好一個線圈，然后用這個線圈做高度參考來安裝霍爾傳感器。
霍爾傳感器 U1 和 U2 分別用來檢測 X 方向和 Y 方向的磁場變化。U3 用來檢測上方的浮子是否存在
 U1 和 U2 的安裝高度如下圖所示，特別要注意的是傳感器高度和方向，不能太低也不能太高，安裝好傳 感器要和電路板垂直，不要傾斜。U1 和 U2 安裝的高度要相同
 把剩下的一個霍爾傳感器有字面向上，引腳從根部向下折 90°，如下圖
把這個折彎的霍爾傳感器裝到 U3 的位置。安裝高度大于 U1 和 U2，U3 的位置越高，檢測浮子也就越靈 敏。所以盡量把 U3 裝高些。  三個霍爾傳感器的安裝示范圖
  用 M3*6 的螺絲把剩下三個線圈固定到電路板上
 把線圈的引線焊接到電路板對應(yīng)位置。
把 4 個永磁體用 M4 螺母固定在電路板上
把線圈板裝到控制電路板上，準備通電調(diào)試
通電調(diào)試 此套件可以使用直流 7.5-12V 供電，供電接口為 DC05 插座，內(nèi)正外負。 供電前要確認電源的正負極，切勿接反。 本說明用調(diào)到 12V 直流的可調(diào)電源供電。
 接通電源后，8 個貼片發(fā)光二極管點亮
 LED1 點亮，LED2 處于微亮狀態(tài)。如果通電后 LED 都不亮應(yīng)立即斷開電源，檢查正負極有無接反。
斷開電源，把兩個 LM324 裝到 IC 座上。安裝時注意方向，LM324 上的半圓缺口和 IC 座上的半圓缺口方 向相同。然后接通電源。
1.用萬用表測量線圈板上 H1 和 H2 位置的對地電壓并記錄。  測量 H2 電壓
 測量 H1 的電壓
測得 H1 電壓為 2.43V
 測得 H2 電壓為 2.42V。
H1 和 H2 位置電壓也就是霍爾傳感器 U1 和 U2 的輸出電壓。在沒有浮子的情況下，輸出電壓在 2.5V 左右， 測得的電壓值說明 U1 和 U2正常。
2。測量和調(diào)節(jié)精密可調(diào)電阻 RP1 和 RP2 的中點電壓。 中點電壓也即精密可調(diào)電阻的第 2 腳(中間引腳)的對地電壓，分別測量和調(diào)節(jié) RP1 和 RP2，使得 RP1  的中點電壓等于之前測得的 H1 電壓，RP2 的中點電壓等于 H2 電壓。 測量 RP1 的中點電壓
用‘一’字起子調(diào)節(jié) RP1，順時針調(diào)節(jié)增大電壓，逆時針調(diào)節(jié)減小電壓。
調(diào)節(jié) RP1 中點電壓到 2.43V。
 測量 RP2 中點電壓
 用同樣方法調(diào)節(jié) RP2 中點電壓等于 H2 電壓 2.42V
3.放置浮子 電壓調(diào)節(jié)好以后，就可以放置浮子了。此套件為下推式磁懸浮，所以放置浮子時，要把浮子和下方磁鐵 相排斥的一面向下。才能懸浮。 首先用吸在一起的兩個浮子試驗，兩個浮子磁力更強，初次放置成功率更高，待熟悉后可以只用一個浮 子也可以懸浮。
把浮子從高處對準下面四個線圈的中心位置，慢慢向下靠攏。靠攏到一定位置后，U3 會感應(yīng)到浮子的存 在，控制板上的 LED2 亮度變高，四個線圈中會流過電路，產(chǎn)生電磁力控制上方的浮子保持在中心位置。 注：在放置浮子的時候，用一只手固定住下面的電路板。電路板要放在水平的桌面上。浮子要拿穩(wěn)。 一般說來，只要前面 RP1 和 RP2中點電壓和 H1 H2 電壓調(diào)節(jié)到一致，浮子就能放上去正常懸浮。如果 放浮子的時候感覺到浮子偏向一邊，則很可能是霍爾傳感器 U1 和 U2 沒有安裝在線圈的正中心。 例如在放置浮子的時候感覺浮子偏向 X1 線圈，則是霍爾傳感器 U1 沒有安裝在線圈 X1 和 Y1 的正中心， 由于感覺浮子偏向 X1 線圈，則把 U1 往 Y1 線圈的方向稍微撥位移一點點。如果浮子向 Y1 方向偏，則把 U1 往 X1 線圈的方向稍微撥位移一點點。 同理，若浮子在 X2 和 Y2 線圈方向上偏離，就撥動霍爾傳感器 U2。方法和上述相同。 資料中有一段視頻演示了放置浮子的過程，可以看看后再放置，下面簡單介紹一下原理。 線圈工作原理： 磁懸浮有 2 組線圈，U1 傳感器采集線圈 X1 和線圈 Y1 之間的磁場變化值，U2 采集線圈 X2 和線圈 Y2 之間的 磁場變化值，磁場的變化來自于上方浮子的位移。  浮子受力示意圖：
U U U
U U U
  在浮子可以懸浮后，微調(diào) RP1 和 RP2(注意是微調(diào))，可以發(fā)現(xiàn)浮子在上方隨著調(diào)節(jié)而移動，電流也在變化。
細心調(diào)節(jié) RP1 和 RP2，盡量降低供電電流，在 12V 供電下，電流可以降到 40mA.理論上電流越低，越穩(wěn)定。
如果不是用可調(diào)電源供電，看不到供電電流，則可以在功率電阻 RL 兩端引出導(dǎo)線，用萬用表低電壓檔測量 RL 兩端的電壓，通過換算得到電流，RL 電阻為 1 歐姆。
可以懸浮但不穩(wěn)定的解決。 在元件安裝無誤的情況下，不穩(wěn)定一般是由于兩個霍爾傳感器 U1 和 U2 的位置沒有裝好引起的，在焊接 U1 和 U2 時， 一定確保霍爾元件和電路板是垂直狀態(tài)。兩個霍爾元件不能靠在一起了，如果 U1 和 U2 安裝垂直度好的話，是不會接 觸到的。
供電的原因 不是使用的可調(diào)電源供電。而是用的開關(guān)電源供電的話，比如電源適配器，由于開關(guān)電源的紋波較大，也會干擾到磁 懸浮，表現(xiàn)為浮子劇烈的抖動，這可以通過在磁懸浮電源插座處并聯(lián)一個 100uF 的電解電容和一個 104 的瓷片電容來 消除紋波干擾。
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2021-1-19 10:42 上傳
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